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Fisiología Óptica y Refracción
| Date post: | 29-Jun-2015 |
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Fisiología Óptica y Refracción
El ojo al nacer
• El cerebro del mono al nacer es de 55%
de su tamaño final, en comparación del
humano que es de 23%
• El resultado es un cerebro
neurológicamente inmaduro
Anatomía
• Longitud axial del neonato es de 17mm e incrementa 25% para la adolescencia
• El tamaño del ojo del RN es de ¾ del adulto
• Geométricamente se traduce, la imagen retinal es alrededor de ¾ de la del adulto
Anatomía
• A medida que el ojo crece, el sistema óptico del ojo, la cornea y el cristalino, se debilita para que se formen imágenes retinales claras
• Mediante la acomodación es posible lo anterior, así como el tamaño pupilar pequeño
Anatomía
• La coordinación del poder de la cornea, cristalino y longitud axial para producir imágenes claras se conoce como emetropizacion
Anatomía
• Los fotorreceptores foveales en el infante son ¼ de la densidad adulta normal
• También las sinapsis son débiles en el RN
Anatomía
• También la vía visual es inmadura ya que esta pobremente mielinizada
Fisiología
• Experimentos han revelado que la buena visión de colores aparece hasta aproximadamente a los 3 meses de edad
• Además los infantes puede fijar por tiempo relativamente prolongado (1 a 3 minutos), con poco parpadeo durante los periodos
Fisiología
A pesar de los niveles de resolución pobre, pueden reconocer e imitar diferentes expresiones faciales desde el nacimiento
Fisiología
• Muchos tienen astigmatismo mayor a 2D en el primer año de vida lo que concuerda con la orientación de los receptores en forma lineal
Fisiología
• Otra función importante es la habilidad del niño de seguir lo movimientos oculares de su cuidador(a):– A los 2 meses se empiezan a concentrar en los ojos
de los adultos– A los 6 meses miran a un adulto que los esta mirando– A los 14 meses aprendan a ver a la dirección que el
adulto esta mirando– A los 2 años pueden identificar el miedo y la alegría
en los ojos y la expresión facial
El ojo adulto
Cornea:•La cornea es un tejido único•Compuesta de fibras de colágeno embebidas en glicosaminoglicanos•La transparencia corneal es consecuencia de una disposición reticular de las fibrillas de colágeno dentro de lamelas del estroma
El ojo adulto
La disposición de las fibrillas corneales tiene muchas funciones:1.Ofrece resistencia a las lesiones ocasionadas en cualquier dirección
2.Produce transparencia (elemento óptico estable)
3.El espacio entre ellas producen trayectos para la circulación de células blancas en caso de injuria o infección
El ojo adulto
Cristalino:
•Contiene abundantes proteínas conocidas como cristalinas que proveen un índice refractivo mayor al del humor acuoso
El ojo adulto
• Otro factor importante es la capacidad de acomodación: habilidad para enfocar objetos a la distancia y luego re-enfocar objetos cercanos
• El niño posee mayor acomodación que el adulto
El ojo adulto
Retina:
La luz luego de pasar por la cornea, el HA, el cristalino y el vítreo atraviesa un numero de capas de la retina compuestas por fibras nerviosas, neuronas y vasos sanguíneos para alcanzar los fotoreceptores
El ojo adulto
• Los conos y bastones están constituidos por una molécula biológica que absorbe luz visible y la transforma en una señal eléctrica nerviosa
• Solamente, un quanta de luz visible se necesita para disparar la cascada de eventos bioquímicos que cambiaran la estructura molecular de la rodopsina
Pruebas de Agudeza Visual
La esencia en la identificación correcta de las letras en la cartilla de Snellen es que el espacio constante claro entre el elemento oscuro de la letra (1 minuto)
Pruebas de Agudeza Visual
En la practica clínica las pruebas de agudeza visual deben tener una luminancia en la cartilla que:
1. Represente las condiciones típicas de trabajo fotopico real
2. Permita ajuste a las variaciones producidas por la acumulación de polvo en el sistema de proyección o la variación normal en los niveles eléctricos para que afecte mínimamente el rendimiento visual
Pruebas de Agudeza Visual
La línea de los símbolos en la cartilla de Snellen
disminuye de 20/400, 20/200, 20/150, 20/120,
20/100, etc.. Es decir el tamaño de los símbolos
varia de 25% (20/200 a 20/150), 20% (20/120 a
20/100), 16.7% (20/30 a 20/25)
Pruebas de Agudeza Visual
Por eso se hizo una cartilla en la cual hubiese disminución uniforme (en términos de resolución de ángulo)
Pruebas de Agudeza Visual
• Las cartillas limpias y nuevas utilizan caracteres negros en un fondo blanco para generar un rango de proporción de contraste 1/20 y 1/33.
• Para cartillas proyectadas este rango disminuye de 1/5 a 1/10, tal vez por la dispersión de la luz entre el proyector y el ambiente hasta que cae sobre la pantalla
Pruebas de Agudeza Visual
La prueba de sensibilidad al
contraste es relativamente barata, se
realiza en poco tiempo y describe la
función visual sobretodo en perdida
visual por catarata, edema corneal,
enfermedades neuro-oftalmologicas
y algunas enfermedades retinales
Deslumbramiento, dispersión de la luz y sensibilidad al contraste
• Cuando una estructura transparente pierde su claridad, el físico la describe como dispersora de la luz en vez de transmisora.
• La palabra opacidad evoca la imagen de un muro de cemento que impide que la luz
Deslumbramiento, dispersión de luz en los tejidos, y sensibilidad al contraste.
La prueba de Snellen de agudeza
visual fue el índice tradicional,
pero no es lo suficientemente
sensible.
LeClaire ilustró que muchos
pacientes con cataratas
mostraron una buena agudeza
visual pero tenía la sensibilidad
al contraste pobre frente a una
fuente de deslumbramiento.
Deslumbramiento, dispersión de la luz y sensibilidad al contraste
Deslumbramiento, dispersión de luz en los tejidos, y sensibilidad al contraste.
Condiciones clínicas que afectan el deslumbramiento y la sensibilidad al
contraste.
Condiciones corneales.
Edema corneal:
Estudios de seguimiento de la progresión de la
descompensación corneal han demostrado que el
estroma aumenta en espesor antes que los cambios del
epitelio.
Los estudios han demostrado que un aumento en el grosor
del estroma por encima de 30% no necesariamente influye
en los resultados de agudeza visual de Snellen si no hay
edema epitelial.
Condiciones corneales.
Edema corneal:
A diferencia de la agudeza visual de Snellen, sensibilidad
al contraste y sensibilidad al deslumbramiento se
ven comprometidas tan pronto como el estroma
edematiza.
Condiciones corneales.
Uso de lentes de contacto:
Los pacientes con astigmatismo corneal significativo que
usan lentes de contacto suaves experimentan
borrosidad que afecta su sensibilidad al contraste.
Condiciones corneales.
Uso de lentes de contacto:
El envejecimiento del material plástico en sí o
acumulaciones de depósitos de superficie puede afectar
la hidratación de la lente blanda y en última instancia,
influencia la agudeza, el deslumbramiento y la
sensibilidad al contraste.
Condiciones corneales.
Queratocono:
Los pacientes muestran una atenuación de la sensibilidad
al contraste. Sin embargo, una vez que la cicatrización
se desarrolla en la córnea cónica, todas las frecuencias
se han atenuado. Además, sensibilidad al
deslumbramiento de forma aguda aumenta tan pronto
como cicatrices desarrolla.
Condiciones corneales.
Queratoplastia penetrante:
La sensibilidad de contraste puede ser útil en la detección
de los primeros signos de rechazo del injerto.
El primer daño de la córnea es el edema corneal.
Las cataratas y opacidad de cápsulas posteriores.
De los diferentes tipos de cataratas, la catarata
subcapsular posterior degrada mas la función de
resplandor y el contraste.
Cabe señalar que la presencia de una luz brillante
disminuye tanto la agudeza visual y la sensibilidad al
contraste en pacientes de cataratas.
Las cataratas y opacidad de cápsulas posteriores.
La progresiva opacificación de la cápsula posterior
después de una extracción extracapsular de cataratas
produce un aumento progresivo en la discapacidad por
deslumbramiento.
La mejoría de la sensibilidad de contraste y el brillo
después del tratamiento Nd: YAG depende de la relación
entre el área de la abertura libre a la zona de la cápsula
opaco restante.
Profundidad de foco.
Una imagen puede ser pensada como siendo compuesta
de una matriz de puntos.
Así, el tamaño finito de los píxeles, los granos fotográficas,
o los grupos fotorreceptores en última instancia,
determinan la finura de los detalles de la imagen
grabada.
Profundidad de foco.
Profundidad de foco.
Un racimo o 2-5 conos se considera el "tamaño de grano
limite".
• Profundidad de foco: la cantidad de desenfoque en
dioptrías o milímetros en la retina que se toleran o pasan
desapercibidos.
• Profundidad de campo: el rango de distancia, en el
espacio, que un objeto se puede mover hacia o lejos de
un sistema de enfoque óptico fijo y aún ser considerado
en el enfoque.
Las aberraciones ópticas.
• Dispersión de la luz:
La composición corneal de fibras de colágeno finas, se
carga en una matriz acuosa de glicosaminoglicanos y
poblada por células finas que nadan en la matriz,
dispersa un pequeño porcentaje (10% de la luz
incidente) y crea una ligera turbidez.
Las aberraciones ópticas.
El cristalino del ojo se compone de decenas de miles de
las fibras muy juntas.
Continuamente se agregan fibras externas y las células
viejas se enpaquetan en su núcleo a lo largo de la vida.
El cristalino joven dispersa alrededor del 20% de la luz
incidente.
Las aberraciones ópticas.
Defensas naturales contra la dispersión de la luz:
La capacidad birrefringente de las fibras de colágeno en la
córnea, en combinación con la birrefringencia de la
fóvea, pueden contrarrestar algunos reflejos molestos
causados por dispersión de la luz a través de un
proceso conocido como interferencia destructiva.
Las aberraciones ópticas.
La retina tiene tres defensas contra los efectos
degradantes de la imagen de la luz dispersada.
1. Los componentes finos de los tejido oculares dispersan
la luz azul 16 veces más que la luz roja.
Las aberraciones ópticas.
2. La segunda defensa utilizado por la retina implica el
posicionamiento de los bastones y conos. Los
fotorreceptores de la retina se orientará de modo que
ellos reciben luz enfocada sobre todo, pero no luz
dispersada.
Las aberraciones ópticas.
3. El pigmento marrón oscuro del epitelio pigmentario de
la retina y la coroides absorbe cualquier luz dispersa
que ha pasado a través de la retina y evita que tal luz
sufra retrodispersión.
La frente y el párpado también bloquea las fuentes de
deslumbramiento molesto como el sol encima de la
cabeza.
Las aberraciones ópticas.
Las aberraciones cromáticas:
El fenómeno por el que lentes fuertes, producen franjas de
color alrededor de una imagen enfocada.
Las aberraciones ópticas.
La aberración esférica:
Los rayos en el borde de la lente se desvían más que
aquellos que pasan por el centro de la lente, creando un
enfoque borroso.
Las aberraciones ópticas.
En la luz del día, con la pupila contraída, el tejido del iris
bloquea muchos de los rayos de luz que vienen a través de
la periferia de la córnea y cancela efectivamente la mayoría
de la aberración esférica. A poca luz, el ojo humano
cambia al sistema de bastones de la retina en la que ver
los detalles finos toma una prioridad más baja que
simplemente ver formas grandes.
Las aberraciones ópticas.
Absorción de la luz:
El cristalino típico de 20 años de edad, absorbe
aproximadamente 30% de la luz azul incidente. A la edad
de 60, absorbe aproximadamente 60% de la luz incidente
azul.
Mecanismos cerebrales no ópticos que mejoran la imagen de la retina.
• Relleno de la información,
• Realce del contraste,
• Realce de bordes,
• Agudeza de Vernier, y
• Remoción de distracciones.
Los errores de refracción
Miopía.
Miopía patológica: 2% a 3% de la población tiene miopía
patológica. Estos pacientes muestran importantes
alteraciones degenerativas de retina, coroides y una alta
incidencia de desprendimiento de retina, glaucoma y una
mayor ocurrencia de desarrollo estafiloma.
Los errores de refracción
Miopía fisiológica, o de la escuela: La mayoría de los
pacientes tienen menos de 2 dioptrías.
Esta forma de miopía es una respuesta normal, fisiológica
a un estrés. Existe evidencia sustancial de que el
aumento del tiempo dedicado a la lectura desde la
adolescencia temprana hasta la tercera década de la
vida es ese estrés.
Los errores de refracción
Astigmatismo.
Alrededor del 50% de los recién nacidos a término en sus
primeros años de vida astigmatismo muestra de más de
2 dioptrías.
Los errores de refracción
Presbicia
Si bien la presbicia es relacionada con la edad, la edad de
inicio varía en todo el mundo. Desarrolla temprana en
las personas que viven cerca del ecuador. Cuanto
mayor sea la temperatura ambiente, anterior es la
aparición de la presbicia.
Componentes de ametropía
El estado refractivo global del ojo se determina por cuatro
componentes:
1. Potencia corneal (media, 43 dioptrías)
2. Profundidad de la cámara anterior (media, 3,4 mm)
3. Potencia del cristalino (media, 21 dioptrías)
4. Longitud axial (media, 24 mm).
Componentes de ametropía
El diámetro medio sagital del ojo es de aproximadamente
18 mm en el nacimiento. A la edad de 3 años, la longitud
axial aumenta hasta unos 23 mm. Entre los 3 y los 14
años de edad, aumenta, en promedio, un mm adicional.
